16第十五篇物质代谢调节与整合.ppt

生物学效应： 抑制食欲； 抑制脂肪的合成，刺激脂酸的β-氧化，增加能量消耗，以减少储脂，使体重下降； 瘦蛋白还能增加线粒体解偶联蛋白(UCP)表达，使氧化磷酸化解偶联而增加热能的释放，最终使体重下降； 降低T3的生成，降低基础代谢； 降低性激素的生成减少性器官生长发育及生殖； 增加糖皮质激素的生成，减少脂肪的动员。 —— 有利于动物在严重营养缺乏时的体重的保持及维持存活。 （2）生长激素释放肽刺激食欲和肥胖： 促进食欲和进食的激素有神经肽Y（neuropeptide Y，NPY）、生长激素释放肽（ghrelin）等 。 （3）脂联素促进肌脂肪酸氧化/抑制肝脂肪酸合成： 脂联素（adiponectin）由脂肪细胞合成，是224个氨基酸残基组成的多肽，可促进骨骼肌对脂肪酸的摄取和氧化，抑制肝内脂肪酸合成和糖异生，促进肝、骨骼肌对葡萄糖的摄取和酵解。 （4）胰岛素抵抗导致肥胖： 肥胖与遗传、环境、膳食、活动等多种因素有关；肥胖还表现为与性别、年龄相关的生理阶段性。进食热量过多、糖量过多及体力活动过少是产生非生理性肥胖的重要原因。与2型糖尿病相似，肥胖与高胰岛素血症，即胰岛素抵抗（insulin resisitance）密切相关。 有很多调节酶通过磷酸化和/或脱磷酸化调节相关代谢途径。 （2）相反的酶促化学修饰协调酶活性的 “开”与“关”： 催化蛋白质丝氨酸/苏氨酸的羟基发生磷酸化修饰的蛋白激酶称为丝/苏氨酸蛋白激酶；催化酪氨酸的羟基磷酸化修饰的蛋白激酶称为酪氨酸蛋白激酶。 酶的磷酸化与脱磷酸反应是不可逆的，分别由蛋白激酶（protein kinase）及磷蛋白磷酸酶(protein phosphatase) 催化完成。 酶的磷酸化与脱磷酸 -OH Thr Ser Tyr 酶蛋白 H2O Pi 磷蛋白磷酸酶 ATP ADP 蛋白激酶 Thr Ser Tyr -O-PO32- 磷酸化的酶蛋白 ①与别构调节相似，反应迅速，见效快；因此，共价修饰、别构调节同属于酶的快调节。 ②因为共价修饰是由酶催化的；一个酶分子可催化多个底物分子发生反应，故特异性强，并有放大效应。 ③与改变酶含量调节酶活性方式比较，共价修饰调节耗能少而经济。 酶促化学修饰调节有几个特点 （3）共价修饰与别构调节、激素调节整合为特异信号通路 ④催化共价修饰的酶常被别构调节、共价修饰所调节，所以共价修饰经常偶联别构调节、激素调节，形成由信号分子（激素等）、转导分子和效应分子（调节酶）组成的级联反应，使细胞内酶活性调解更精细、更协调。 （三）调节细胞内酶的含量可调节酶的活性 除调节细胞内酶的结构，生物体还可通过调节细胞内酶的合成或降解速率，改变酶的含量，调节细胞内酶的活性，从而调节代谢。酶的合成、降解所需时间较长（数小时或更长），消耗ATP较多，所以酶量调节属迟缓调节。 1．诱导或阻遏酶蛋白基因表达可改变酶含量 加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer) 减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor) 酶的底物、产物、激素或药物均可影响酶的合成。 诱导剂或阻遏剂是在酶蛋白生物合成的转录或翻译过程中发挥作用，但影响转录较常见。 常见的诱导或阻遏方式： 底物对酶合成的诱导和阻遏作用普遍存在于生物界； 代谢反应的产物不仅可别构抑制或反馈抑制关键酶或催化起始反应酶的活性，而且还可阻遏这些酶的基因表达； 激素对酶表达的诱导很常见； 很多药物和毒物对酶表达的影响。 2．控制酶蛋白降解也可调节细胞内酶的含量 细胞内蛋白质的降解有两条主要途径 存在于溶酶体（lysosome）的ATP-非依赖途径； 存在于蛋白酶体（proteosome）的依赖ATP的泛素途径 凡能改变或影响这两种蛋白质降解机制的因素，都可间接影响酶蛋白的降解速度，进而影响代谢途径。 二、激素通过特异受体和信号通路调节代谢 通过激素来调控物质代谢是高等动物体内代谢调节的重要方式。 不同激素作用于不同组织产生不同的生物效应，表现较高的组织特异性和效应特异性。这是激素作用的一个重要特点。 激素之所以能对特定的组织或细胞（即靶组织或靶细胞）发挥作用，是由于该组织或细胞存在有能特异识别和结合相应激素的受体（receptor）。 膜受体激素 胞内受体激素 按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为两大类: （一）激素通过靶细胞的特异受体发挥作用 膜受体激素 胞内受体激素 按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为两大类: （二）通过激素信号途径调节代谢受多因素影响 激素信号途径由激素、受体，以及各种信号转导分子、效应分子组成。影响信号途径任一环节均可改变相关生物化学反应，调节代谢。